CN203380285U - 转矩可控铆压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了转矩可控铆压机，属于机械技术领域。它解决了现有的铆压机铆接后的工件需要放在专用的转矩测试器上进行测试工件的转矩的问题。本转矩可控铆压机，包括底座以及设置在底座上的支架，底座上设有安装法兰，安装法兰上设有能够定位工件的夹具座，底座上还设有液压缸，支架上设有升降座以及升降机构，夹具座与升降座之间设有铆压模具，升降座上设有转矩检测装置，转矩检测装置包括转矩测量夹具以及驱动机构一，驱动机构一与转矩测量夹具之间设有转矩传感器，本转矩可控铆压机还包括控制器且控制器能够接收转矩传感器发出的信号并发出信号控制液压缸的铆接力。本转矩可控铆压机具有在铆接过程中能够检测和控制产品的转矩的优点。

Description

转矩可控铆压机

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种铆压机，特别是一种转矩可控铆压机。

背景技术

转向球销是汽车的重要部件和安全件，对汽车整体的性能起到了关键的作用，因此转向球销在加工上应具有足够的强度、刚度和使用寿命。传统的球销加工方法主要采用直压式热铆接和液压式铆接，然而直压式加工方法(即：铆头在垂直方向作上下运动，利用油缸产生的巨大压力将封盖与球销铸体铆合在一起)具有加工质量差、质量控制难度大和效率低等缺点，液压式铆接则存在着铆接力过高、铆接时易被镦粗等问题。

对于这种情况，人们已经意识到这种不足，并进行过改进，如中国专利文献资料公开提出的一种铆接机[申请号：200920162614．4；授权公告号：CN201470805U]，包括承接待铆接部件的底台、垂直设置于底台上的支撑杆和设置于支撑杆上的用于对待铆接部件进行铆接提供铆接力的动力发生装置，动力发生装置包括：垂直设置于所述支撑杆上的托板，托板上方固定连接气缸，托板下方固定连接一壳体，气缸的气缸伸缩杆穿设于托板和壳体中，位于气缸伸缩杆下方且装有铆接冲头的铆接杆设置在壳体内，铆接杆位于壳体内部，铆接冲头位于壳体外部；铆接机还包括：设置于气缸伸缩杆和铆接杆之间与铆接杆相连接、用于检测所述动力发生装置提供的铆接力大小的力传感器；与力传感器相连接、用于当动力发生装置提供的铆接力大小到达预设阂值时控制动力发生装置停止提供铆接力的力控制器。但是该铆接机仅通过力控制器控制铆接力，而不能控制铆接后转向球销的转矩，当需要测试转向球销的转矩大小时，需要将铆接后的转向球销放在专用的转矩测试器上进行测试，因此制造时较为不便。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种在铆接过程中能够检测和控制产品的转矩的转矩可控铆压机。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种转矩可控铆压机，包括底座以及设置在底座上的支架，所述的底座上设有安装法兰，所述的安装法兰上设有能够定位工件的夹具座，所述的底座上还设有能够带动所述的安装法兰作升降移动的液压缸，所述的支架上设有升降座以及能够带动所述的升降座作升降运动的升降机构，所述的夹具座与所述的升降座之间设有铆压模具，其特征在于，所述的升降座上设有转矩检测装置，所述的转矩检测装置包括能够与工件轴向相连的转矩测量夹具以及能够带动所述的转矩测量夹具转动的驱动机构一，所述的驱动机构一与所述的转矩测量夹具之间设有转矩传感器，本转矩可控铆压机还包括控制器且所述的控制器能够接收转矩传感器发出的信号并发出信号控制液压缸的铆接力。

在铆接时，将工件放置在夹具座上，再将铆压模具套入到被铆接的工件上并使铆压模具的铆压部与工件的铆接部想抵靠，通过升降机构带动升降座往下移动使升降座的下端抵靠在铆压模具的上端，通过控制器控制液压缸带动安装法兰往上侧移动，并使铆压模具对工件进行充分接触铆压并达到设定的预铆接力值时，驱动机构一带动转矩测量夹具转动并通过转矩传感器测量铆接后工件的转矩大小。液压缸采用伺服液压缸，具有可精确控制活塞杆的位移以及铆接力的大小的优点。控制器包括电液控制系统，其由电液伺服比例阀、数字控制器、力传感器位移传感器组成。通过控制器使液压缸按照设定的铆接速度加力，直至铆接后的工件的转矩达到设定值，当铆接好后，液压缸复位，取下工件即可。上述工件适合需要铆接的工件，如汽车球销。本转矩可控铆压机具有操作较为方便，同时在铆接的过程中能够检测铆接后的工件的转矩，并通过控制铆接力，使铆接后的工件达到设定的转矩，并使铆接后的工件不需要再进行转矩测试而使用，具有节省生产的时间的优点。同时，整个铆接过程平稳无冲击，具有铆接较为可靠的优点，提高了产品的质量，降低了废品率。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的驱动机构一包括固连在所述的升降座上的电机，所述的电机转轴与所述的转矩传感器的一端相固连，所述的转矩传感器的另一端与所述的转矩测量夹具的一端相连。通过电机带动转矩测量夹具转动使转矩传感器对被铆接的工件进行转矩检测，具有结构简单，检测较为方便的优点，电机采用伺服电机，便于控制转速。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的驱动机构一包括电机以及减速器，所述的电机的转轴与所述的减速器的输入端相连，所述的减速器的输出端与所述的转矩传感器的一端相固连，所述的转矩传感器的另一端与所述的转矩测量夹具的一端相连。通过电机的转轴与减速器相连，使转矩测量夹具的转速较低，满足了测量的要求。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的升降机构包括缸体固连在所述的支架上的升降气缸，所述的升降气缸的活塞杆与所述的升降座相连。通过升降气缸带动升降座作升降移动，具有结构较为简单的优点。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的升降机构包括固连在所述的支架上的升降电机，所述的升降座上固连有齿条，所述的升降电机的转轴上固连有齿轮且所述的齿轮与所述的齿条相啮合。电机的正转反转通过齿轮与齿条的啮合，实现升降座的上升与下降，具有传动可靠平稳的优点。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的安装法兰的一侧固连有导向杆，所述的底座上固连有呈筒状的导向座且所述的导向杆与所述的导向座的内孔相匹配，所述的导向杆嵌于所述的导向座内。通过导向杆与导向座的配合，限制了安装法兰的转动，使铆接工作能够顺利的进行。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的转矩检测装置还包括转矩限制器，且所述的转矩限制器与所述的转矩传感器相连。通过转矩限制器限制测量时的转矩以保护转矩传感器，具有工作较为安全的优点。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的支架上还设有铆接承载块以及能够带动所述的铆接承载块往复平移的驱动机构二，所述的铆接承载块设置在所述的升降座的一侧且所述的驱动机构二能够带动所述的的铆接承载块实现与升降座的离合。当铆接时，通过驱动机构二带动铆接承载块移动使铆接承载块与升降座相抵靠，在铆接时限制了铆接座的移动，使铆接能够平稳进行，当铆接好后，驱动机构二带动铆接承载块复位，使铆接承载块脱离升降座，便于取下工件。驱动机构二为气缸或者油缸，作为另一种方式，驱动机构二采用电机与齿轮齿条的啮合。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的升降座呈筒状且所述的升降座的中部具有凹槽，所述的铆接承载块呈条状且所述的驱动机构二能够带动所述的铆接承载块平移并使所述的铆接承载块嵌入到所述的凹槽内。通过铆接承载块嵌入到凹槽内，实现铆接承载块与升降座的抵靠，具有连接可靠方便的优点。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的升降座的中部两侧对称均设有凹槽，所述的铆接承载块包括与驱动机构二相连的连接部，所述的连接部的两端具有凸出于所述的连接部的连杆部，所述的驱动机构二能够带动所述的铆接承载块平移并使两个所述的连杆部均嵌入到对应的所述的凹槽内。通过两个连杆部嵌入到对应的凹槽内，实现铆接承载块与升降座的抵靠，具有连接方便可靠且较为稳定的优点。

在上述的转矩可控铆压机中，所述的转矩可控铆压机还包括触发器，所述的触发器在工作时能够发出信号给所述的控制器，所述的控制器再发出信号控制驱动机构二带动所述的铆接承载块作平移。驱动机构二采用水平气缸，触发器包括伸出位置接近开关以及缩回位置接近开关。驱动机构一带动升降座平移至铆接初始位置时并触发伸出位置接近开关，驱动机构二带动铆接承载块伸出并使铆接承载块与升降座分离，操作者手动将需要被铆接的工件放入到夹具座上，而后按下开关使驱动机构一带动升降座到铆接位置并并触发缩回位置接近开关，此时驱动机构二带动铆接承载块缩回并使铆接承载块与升降座结合，实现铆接。

与现有技术相比，本转矩可控铆压机具有以下优点：

1、通过转矩检测装置在铆接的过程中检测铆接后的工件的转矩，并通过控制器以及电液控制系统来控制铆接力，使铆接后的工件达到设定的转矩，并使铆接后的工件不需要再进行转矩测试而使用，具有节省生产的时间的优点；

2、通过液压缸以及电液控制系统，使整个铆接过程平稳无冲击，具有铆接较为可靠的优点，提高了产品的质量，降低了废品率；

3、通过转矩限制器限制测量时的旋转转矩以保护转矩传感器，具有工作较为安全的优点；

4、通过导向杆与导向座的配合，限制了安装法兰的转动，使铆接工作能够顺利的进行。

附图说明

图1是转矩可控铆压机的立体结构示意图。

图2是转矩可控铆压机的左视结构示意图。

图3是转矩可控铆压机的A-A剖视结构示意图。

图4是转矩可控铆压机的支架与转矩检测装置安装示意图。

图中，1、底座；2、支架；3、安装法兰；4、夹具座；5、液压缸；6、升降座；7、升降机构；7a、升降气缸；8、铆压模具；9、转矩检测装置；9a、转矩测量夹具；9b、电机；9c、减速器；9d、转矩传感器；10、导向杆；11、导向座；12、转矩限制器；13、铆接承载块；14、水平气缸。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至4所示，一种转矩可控铆压机，包括底座1以及设置在底座1上的支架2，底座1上设有安装法兰3，安装法兰3上设有能够定位工件的夹具座4，底座1上还设有能够带动安装法兰3作升降移动的液压缸5，支架2上设有升降座6以及能够带动升降座6作升降运动的升降机构7，升降机构7为缸体固连在支架2上的升降气缸7a，升降气缸7a的活塞杆与升降座6相连，通过升降气缸7a带动升降座6作升降移动，具有结构较为简单的优点。夹具座4与升降座6之间设有铆压模具8。作为另一种方案，升降机构7包括固连在支架2上的升降电机9b，升降座6上固连有齿条，升降电机9b的转轴上固连有齿轮且齿轮与齿条相啮合。升降电机9b的正转反转通过齿轮与齿条的啮合，实现升降座6的上升与下降，具有传动可靠平稳的优点。液压缸5为伺服液压缸，具有可精确控制活塞杆的位移以及铆接力的大小的优点。

升降座6上设有转矩检测装置9，转矩检测装置9包括能够与工件轴向相连的转矩测量夹具9a以及能够带动所述的转矩测量夹具9a转动的驱动机构一，驱动机构一包括电机9b以及减速器9c，电机9b的转轴与减速器9c的输入端相连，减速器9c的输出端与一转矩传感器9d的一端相固连，转矩传感器9d的另一端连接有转矩测量夹具9a，减速器9c与转矩测量夹具9a之间还设有转矩传感器9d以及转矩限制器12。通过电机9b与减速器9c带动转矩测量夹具9a转动使转矩传感器9d对被铆接的工件进行转矩检测，具有结构简单，检测较为方便的优点，电机9b采用伺服电机9b，便于控制转速；通过电机9b的转轴与减速器9c相连，使转矩测量夹具9a的转速较低，满足了测量的要求。通过转矩限制器12限制测量时的转矩以保护转矩传感器9d，具有工作较为安全的优点。

安装法兰3的一侧固连有导向杆10，底座1上固连有呈筒状的导向座11，导向杆10与导向座11的内孔相匹配，导向杆10嵌于导向座11内。通过导向杆10与导向座11的配合，限制了安装法兰3的转动，使铆接工作能够顺利的进行。

支架2上还设有铆接承载块13以及能够带动铆接承载块13往复平移的驱动机构二，驱动机构二采用水平气缸14，铆接承载块13设置在升降座6的一侧，水平气缸14能够带动铆接承载块13实现与升降座6的离合。升降座6呈筒状，升降座6的中部具有凹槽，铆接承载块13呈条状，水平气缸14能够带动铆接承载块13平移并使铆接承载块13嵌入到凹槽内。本转矩可控铆压机还包括触发器，触发器在工作时能够发出信号给控制器，控制器再发出信号控制驱动机构二带动铆接承载块13作平移。

本转矩可控铆压机还包括控制器且控制器能够接收转矩传感器9d发出的信号并发出信号控制液压缸5的铆接力，控制器包括电液控制系统，其由电液伺服比例阀、数字控制器、力传感器位移传感器组成。本转矩可控铆压机还包括触发器，触发器包括伸出位置接近开关以及缩回位置接近开关。

在铆接时，升降气缸7a带动升降座6平移至铆接初始位置时并触发伸出位置接近开关，水平气缸14带动铆接承载块13伸出并使铆接承载块13与升降座6分离，操作者手动将需要被铆接的工件放入到夹具座4上，再将铆压模具8套入到被铆接的工件上。而后按下开关使升降气缸7a带动升降座6到铆接位置并触发缩回位置接近开关，此时水平气缸14带动铆接承载块13缩回并使铆接承载块13与升降座6结合。

通过控制器控制液压缸5带动安装法兰3往上侧移动，并使铆压模具8对工件进行充分接触铆压并达到设定的预铆接力值时，电机9b带动转矩测量夹具9a转动并通过转矩传感器9d测量铆接后工件的转矩大小。通过控制器使液压缸5按照设定的铆接速度加力，直至铆接后的工件的转矩达到设定值，当铆接好后，液压缸5复位，取下工件即可。上述工件适合需要铆接的工件，如汽车球销。本转矩可控铆压机具有操作较为方便，同时在铆接的过程中能够检测铆接后的工件的转矩，并通过控制铆接力，使铆接后的工件达到设定的转矩，并使铆接后的工件不需要再进行转矩测试而使用，具有节省生产的时间的优点。同时，整个铆接过程平稳无冲击，具有铆接较为可靠的优点，提高了产品的质量，降低了废品率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底座1、支架2、安装法兰3、夹具座4、液压缸5、升降座6、升降机构7、升降气缸7a、铆压模具8、转矩检测装置9、转矩测量夹具9a、电机9b、减速器9c、转矩传感器9d、导向杆10、导向座11、转矩限制器12、铆接承载块13、水平气缸14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.转矩可控铆压机，包括底座(1)以及设置在底座(1)上的支架(2)，所述的底座(1)上设有安装法兰(3)，所述的安装法兰(3)上设有能够定位工件的夹具座(4)，所述的底座(1)上还设有能够带动所述的安装法兰(3)作升降移动的液压缸(5)，所述的支架(2)上设有升降座(6)以及能够带动所述的升降座(6)作升降运动的升降机构(7)，所述的夹具座(4)与所述的升降座(6)之间设有铆压模具(8)，其特征在于，所述的升降座(6)上设有转矩检测装置(9)，所述的转矩检测装置(9)包括能够与工件轴向相连的转矩测量夹具(9a)以及能够带动所述的转矩测量夹具(9a)转动的驱动机构一，所述的驱动机构一与所述的转矩测量夹具(9a)之间设有转矩传感器(9d)，本转矩可控铆压机还包括控制器且所述的控制器能够接收转矩传感器(9d)发出的信号并发出信号控制液压缸(5)的铆接力。

2.根据权利要求1所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的驱动机构一包括固连在所述的升降座(6)上的电机(9b)，所述的电机(9b)转轴与所述的转矩传感器(9d)的一端相固连，所述的转矩传感器(9d)的另一端与所述的转矩测量夹具(9a)的一端相连。

3.根据权利要求1所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的驱动机构一包括电机(9b)以及减速器(9c)，所述的电机(9b)的转轴与所述的减速器(9c)的输入端相连，所述的减速器(9c)的输出端与所述的转矩传感器(9d)的一端相固连，所述的转矩传感器(9d)的另一端与所述的转矩测量夹具(9a)的一端相连。

4.根据权利要求1或2或3所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的升降机构(7)包括缸体固连在所述的支架(2)上的升降气缸(7a)，所述的升降气缸(7a)的活塞杆与所述的升降座(6)相连。

5.根据权利要求1或2或3所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的升降机构(7)包括固连在所述的支架(2)上的升降电机(9b)，所述的升降座(6)上固连有齿条，所述的升降电机(9b)的转轴上固连有齿轮且所述的齿轮与所述的齿条相啮合。

6.根据权利要求1或2或3所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的安装法兰(3)的一侧固连有导向杆(10)，所述的底座(1)上固连有呈筒状的导向座(11)且所述的导向杆(10)与所述的导向座(11)的内孔相匹配，所述的导向杆(10)嵌于所述的导向座(11)内。

7.根据权利要求1或2或3所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的转矩检测装置(9)还包括转矩限制器(12)，且所述的转矩限制器(12)与所述的转矩传感器(9d)相连。

8.根据权利要求1或2或3所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的支架(2)上还设有铆接承载块(13)以及能够带动所述的铆接承载块(13)往复平移的驱动机构二，所述的铆接承载块(13)设置在所述的升降座(6)的一侧且所述的驱动机构二能够带动所述的的铆接承载块(13)实现与升降座(6)的离合。

9.根据权利要求8所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的升降座(6)呈筒状且所述的升降座(6)的中部具有凹槽，所述的铆接承载块(13)呈条状且所述的驱动机构二能够带动所述的铆接承载块(13)平移并使所述的铆接承载块(13)嵌入到所述的凹槽内。

10.根据权利要求1或2或3所述的转矩可控铆压机，其特征在于，所述的转矩可控铆压机还包括触发器，所述的触发器在工作时能够发出信号给所述的控制器，所述的控制器再发出信号控制驱动机构二带动所述的铆接承载块(13)作平移。

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